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1、Ch5 曲线运动曲线运动6 向心力向心力 高一物理高一物理主讲教师：梁夏主讲教师：梁夏力是产生加速度的原因，有向心加力是产生加速度的原因，有向心加速度，说明有力产生了速度，说明有力产生了向心加速度向心加速度。我们把产生向心加速度的这个法向合力，我们把产生向心加速度的这个法向合力，称为向心力：称为向心力：方向：指向圆心方向：指向圆心22224,nnnvFmFmrFmrrT 或或或或演示实验：用实验验证向心力大小跟质量、演示实验：用实验验证向心力大小跟质量、角速度和半径的关系。角速度和半径的关系。注意注意：1、向心力是效果力向心力是效果力，必须明确是由什么力充，必须明确是由什么力充当的。充当向心力
2、的可以是某个力，可以是当的。充当向心力的可以是某个力，可以是某力的分力或某些力的合力。对于匀速圆周某力的分力或某些力的合力。对于匀速圆周运动来讲，物体所受的合力一定指向圆心，运动来讲，物体所受的合力一定指向圆心，充当向心力。充当向心力。224,FmrT 引引例例1、月球绕地球运转的向心力是什么力提供月球绕地球运转的向心力是什么力提供的？的？引力充当向心力。引力充当向心力。可求引力大小。可求引力大小。2=vT ml例例2、绳的一端拴一小球，、绳的一端拴一小球，手执另一端使小球在光滑手执另一端使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。水平面上做匀速圆周运动。拉力充当向心力，或者说合力充当拉力充当向心力，
3、或者说合力充当向心力。向心力。，可求绳子的拉力大小。竖直，可求绳子的拉力大小。竖直方向重力与弹力平衡。方向重力与弹力平衡。例例3、在圆盘上放一个小物块，使小物块随在圆盘上放一个小物块，使小物块随圆盘一起做匀速圆周运动。圆盘一起做匀速圆周运动。静摩擦力充当向心力，或者说合力静摩擦力充当向心力，或者说合力充当向心力。充当向心力。f=m2r，可求静摩擦力，竖直，可求静摩擦力，竖直方向重力与弹力平衡。方向重力与弹力平衡。例例4、圆锥摆。圆锥摆。重力和拉力的合力充当向心力，或者重力和拉力的合力充当向心力，或者拉力的水平分力充当向心力。拉力的水平分力充当向心力。Tcos=mgTsin=m2lsin可求拉力
4、，摆角等。可求拉力，摆角等。例例5、小球在光滑碗内做匀速圆周运动。、小球在光滑碗内做匀速圆周运动。重力和弹力的合力充当向心力。重力和弹力的合力充当向心力。2、向心力的作用：改变速度方向，不、向心力的作用：改变速度方向，不改改变速度变速度大小。大小。如果如果是变速圆周运动，则物体的加速度是变速圆周运动，则物体的加速度不指向圆心，但法向上，合力仍然充当不指向圆心，但法向上，合力仍然充当向心力向心力，用以改变速度的方向。，用以改变速度的方向。例、分析绳拉小球在竖直面内做圆周运动各点的例、分析绳拉小球在竖直面内做圆周运动各点的受力情况。受力情况。可见可见,充当向心力的力方向时刻在变化充当向心力的力方向
5、时刻在变化,是是变力变力,恒力是不能起这样的作用的。对于匀速恒力是不能起这样的作用的。对于匀速圆周运动来说圆周运动来说,物体所受合力充当向心力物体所受合力充当向心力,如果如果物体受到恒力作用物体受到恒力作用(如重力如重力),则必有力与之则必有力与之平衡。平衡。例例1、一根轻绳，两端分别固定、一根轻绳，两端分别固定在竖直棒上相距为在竖直棒上相距为L的的A、B两点，两点，一个质量为一个质量为m的光滑小圆环套在的光滑小圆环套在绳子上，当竖直棒以一定的绳子上，当竖直棒以一定的角速度转动时，圆环以角速度转动时，圆环以A为圆心在为圆心在水平面上做匀速圆周运动，这时轻绳上端与水平面上做匀速圆周运动，这时轻绳上端与竖直棒成竖直棒成45夹角，如图所示，求竖直棒转动夹角，如图所示，求竖直棒转动的角速度。的角速度。例例2、如图所示，光滑圆锥顶角、如图所示，光滑圆锥顶角为为2，质量为，质量为m的小球用长为的小球用长为l的的固定于顶端，使小球以角速度固定于顶端，使小球以角速度做匀速圆周运动，求小球与圆锥做匀速圆周运动，求小球与圆锥面间的弹力。面间的弹力。